【第16-17題組】海水去鹽淡化，可讓水資源再利用。某實驗室發現咖啡渣可作為水純化的材料。首先將咖啡渣在極高溫下碳化成奈米材料，再混以具油脂特性的無色透明矽烷，均勻地灑在一杯海水的表面上，然後放置在一具有斜度上蓋的透明容器（如圖5所示），經在大陽光照射之下，底部漸漸發現有經過凝結後的純水。
研究人員針對四種情況，分別是（甲）未照光、（乙）照光、（丙）照光並灑上碳化咖啡粉，以及（丁）照光並灑上混有矽烷的碳化咖啡粉，且後兩種情況使用同樣重量的咖啡粉。在同樣的時間內，測量水杯重量的減少程度，並將實驗結果繪製成圖6。
實驗的結果發現，在水的表面灑上碳化後的咖啡粉，可以增加水的揮發效果，其可能原因為何？
(A)碳化後的咖啡粉變輕，與水一起揮發
(B)碳化後的咖啡粉變重，把水擠出容器外
(C)碳化後的咖啡粉易溶於水，促進水的揮發
(D)碳化後的咖啡粉，吸光吸熱的效果增加
(E)碳化後的咖啡粉不易吸水，水就容易揮發
【第16-17題組】海水去鹽淡化，可讓水資源再利用。某實驗室發現咖啡渣可作為水純化的材料。在水杯中灑上混有油脂特性的矽烷碳化咖啡粉，可使水的揮發效果更佳，下列敘述哪些正確？（應選2項）
(A)油脂特性的矽烷具疏水性質，可使咖啡粉飄浮在水的表面上，不會產生沉澱
(B)油脂特性的矽烷具親水性質，可與水的互溶性提升
(C)可扮演界面活性劑的角色，使咖啡粉懸浮在水中
(D)可扮演凝聚劑的角色，使咖啡粉凝結成塊，沉入水中
(E)在40～50分鐘間，杯內灑上混有油脂特性矽烷碳化咖啡粉的揮發速率達到 \(0.02 \frac{\text{kg}}{\text{m}^2 \cdot \text{min}}\)
有甲、乙、丙及丁四種純物質，皆不會相互反應，其熔點、沸點與加水後的情況如下表2 所示。
| 甲 | 乙 | 丙 | 丁 | |
|---|---|---|---|---|
| 熔點（℃） | 16.6 | 1025 | −22.9 | 776 |
| 沸點（℃） | 118.1 | 1836 | 76.7 | 1420 |
| 取1 克純物質加入10毫升水，攪拌後靜置 | 無色溶液，呈弱酸性 | 無化學反應發生，呈懸浮狀，並有沉澱 | 液體分層 | 完全溶解後呈無色溶液 |
下列有關甲、乙、丙、丁四種純物質的敘述，哪些正確？（應選3項）
(A)乙與丁的混合物可藉由加入水後，而進行後續的分離
(B)丙與水的混合物適合使用蒸發結晶法分離
(C)分離乙與水的混合物的過程可使用濾紙過濾
(D)甲和丙為強電解質
(E)丁可能為離子化合物
下列關於基本交互作用的敘述，哪些正確？（應選2 項）
(A)基本交互作用中，僅有重力的作用範圍可達無窮遠，故為星系形成的主要原因
(B)電子繞著原子核運動，主要是因為重力
(C)單獨的中子可藉由弱力衰變為質子、電子和其他粒子
(D)弱力與強力的作用範圍比原子的尺度還小
(E)質子與中子間有強力，但中子與中子間並沒有強力
眼球的主要結構及成像原理，和相機類似，如圖7 所示。光進入眼球時，會經過「角膜」、「瞳孔」與「水晶體」，「瞳孔」如同相機的光圈，可縮放以控制進光量的多寡；而「角膜」與「水晶體」如同相機鏡頭中的透鏡。最後成像在「視網膜」，如同相機的感光元件。下列敘述，何者正確？
(A)進入眼球的光可在視網膜上成像，主要由於干涉現象
(B)物體成像在視網膜的前方或後方，可配戴凹透鏡或凸透鏡來矯正，主要是利用光的繞射現象
(C)若遠處物體的成像位置在相機的感光元件之前，可改用感光程度更高的元件，使影像由模糊變為清晰
(D)遠方物體在照相機感光元件上形成倒立實像，在眼睛的視網膜上也是形成倒立實像
(E)若成像模糊，照相機是調整鏡頭與感光元件的距離，而眼睛則只靠縮放瞳孔，使成像清晰
【第22-23題組】高能的粒子束或X光束可用於治療惡性腫瘤（癌症）。每單位質量的人體組織所吸收的射束能量稱為吸收劑量。射束通常對準腫瘤照射，癌細胞與正常細胞吸收射束的能量後，DNA會遭到破壞，而癌細胞死亡的機率較正常細胞為高。
圖8顯示的是電子、質子、和兩個能量不同的X光等四種射束之吸收劑量隨進入表皮深度的變化。圖中各射束名稱下，註明該射束中單一粒子或光子入射人體時的能量，其中1.0 MeV約為1.6×10\(^{-13}\) J。
關於上述四種射束的敘述，下列哪些正確？（應選2項）
(A)質子射束的粒子與α射線的粒子相同
(B)質子束的粒子數密度必為電子束粒子數密度的37.5倍
(C)20 MeV之X光的光子頻率為4 MeV之X光的光子頻率的5倍
(D)150 MeV之質子的速率和4 MeV之光子的速率相同
(E)四種射束中，只有X光束能夠穿透15公分厚的細胞組織
【第22-23題組】高能的粒子束或X光束可用於治療惡性腫瘤（癌症）。若有癌細胞存在於表皮下某處，則依據上面所提供的資訊，下列敘述哪些可以達到「儘量殺除癌細胞、保留正常細胞」的最佳效果？（應選2項）
(A)癌細胞在表皮下10公分處，應使用電子束
(B)癌細胞在表皮下10至11公分處，應使用質子束
(C)癌細胞在表皮下0至2公分處，應使用4 MeV之X光束
(D)癌細胞在表皮下2至10公分處，應使用20 MeV之X光束
(E)癌細胞在表皮下3至8公分處，可以結合電子束及質子束一起使用
【第24-25題組】電冰箱的操作原理是利用低溫的冷媒來冷卻冰箱裡的食物，再用壓縮機壓縮吸收熱能後的冷媒，提高其溫度，以利於其後之散熱過程。冷媒經散熱片把熱能釋放到周遭空氣中後，經過降溫、降壓又可以用來冷卻冰箱裡的食物，如此構成冷卻的循環，而循環過程會消耗電能。
下列有關電冰箱的敘述，哪些正確？（應選 2 項）
(A)電冰箱是利用電能作功把冰箱內的熱能轉移到冰箱外
(B)電冰箱裡面的壓縮機的功能是把冷媒降溫並增加其壓力
(C)於密閉隔熱室內打開空冰箱的門，通電並經長時間運轉後，平均室溫會提高
(D)冷媒冷卻冰箱裡的食物時是處於低溫高壓狀態
(E)冷媒的溫度低於室溫仍然可以將其熱能直接傳給周遭的空氣
【第24-25題組】電冰箱的操作原理是利用低溫的冷媒來冷卻冰箱裡的食物。冰箱、冷凍庫的效率可看其性能係數，其定義為：性能係數 = \(\frac{\text{轉移的熱能}}{\text{輸入的功}}\)。若一電冰箱性能係數為 2.5，則輸入 1.0 度電的可轉移多少熱能？（1 度電 = 1 kW·h，輸入的功可視為輸入的電能）
(A)3.6×10\(^6\) J (B)7.2×10\(^6\) J (C)9.0×10\(^6\) J
(D)1.1×10\(^7\) J (E)1.4×10\(^7\) J
